Ramseys erste Schauspielrolle war 2016 die Lyanna Mormont in der erfolgreichen Fernsehserie Game of Thrones. Die Darstellung wurde von Kritikern und Fans der Serie gelobt. Der Hollywood Reporter bezeichnete Ramsey als 2016 Breakout Star.

2017 übernahm Ramsey in der internationalen Koproduktion Eine lausige Hexe die Titelrolle der Mildred Hoppelt. Die Serie ist ein Remake der gleichnamigen Serie, die von 1998 bis 2002 ausgestrahlt wurde. Für Ramseys Darstellung wurde 2019 der BAFTA-Award vergeben. Ein Jahr später übernahm Ramsey die Vertonung der Hauptfigur Hilda in der gleichnamigen Serie des Streaming-Anbieters Netflix.

Aufgrund gesundheitlicher Probleme zog sich Ramsey zuletzt aus der Serie Eine lausige Hexe zurück. Seit 2023 spielt Ramsey Ellie in der auf der Videospielserie The Last of Us basierenden gleichnamigen HBO-Serie.

Im Januar 2023 machte Ramsey in einem Artikel der New York Times öffentlich, genderfluid beziehungsweise nichtbinär zu sein. Ramsey erklärte in dem Artikel zudem, in Bezug auf sich selbst kein bestimmtes Geschlechtspronomen zu bevorzugen und geschlechtsspezifische Zuordnungen nicht zu mögen.